提升模型与建模能力的“细胞通过分裂增殖”表现性评价设计

虞银江

(浙江省萧山中学 浙江杭州 311201)

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)指出,科学思维是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展科学思维,如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、模型与建模等方法探讨、阐释生命现象及规律。

与传统的纸笔测验不同之处在于,表现性评价通过制作、展示、写作等更综合全面的评价方式来反映学生在表达、思维、创造等方面能力,指向深度理解与学习。教师需要围绕核心素养制定学习目标,设计基于真实情境的学习任务与表现性评分规则,引导学生对学习任务构建反应,利用评分规则引发自我反思并改善表现。在表现性评价模式下,教学、学习和评价始终围绕学习目标,将持续性评价融入教与学,再通过评价产生数据反馈教与学,能有效促进“教-学-评”一致性(图1)。

图1 表现性评价概念框架

1 表现性评价的设计路径

1.1 模型与建模能力的表现

模型能简化复杂的问题,用于构建新概念,预测现象等。模型与建模的评价维度包括“模型的表征对象和方式”“模型的局限性”“模型的功能”和“模型的修正”,其中9—12年级的学生需要构建和修改模型来展示和预测系统的组成运作以及系统之间的相互关系,各维度要求见表1。

表1 模型与建模的评价维度

1.2 围绕核心素养的学习活动

学生的学习活动应围绕核心素养展开,通过学习活动获得数据证据或者制作作品,在完成活动的过程中逐步理解概念、提升能力。因此教师需要考虑活动指向的概念,包括基本概念和上位概念等一系列概念链条(图2),思考学生理解概念需要的事实支撑以及如何通过活动来获得概念。

图2 围绕核心素养的“细胞通过分裂增殖”学习活动

1.3 指向核心素养的学习目标

表现性评价设计的学习目标需要对《课程标准》进行更详细的分解和说明,其拆解策略在于将《课程标准》拆解成几个相互联系的细化指标,以此形成具体的学习目标,所形成的学习目标如下:

(1)能运用结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观阐述有丝分裂过程细胞各结构发生的规律性变化,感悟细胞在进行生命活动中保持自我稳态与平衡;

(2)能利用模型产生的数据解释细胞体积不能过大的原因,理解细胞有丝分裂会经历细胞周期,体会基于数据和证据进行推理的严谨科学精神;

(3)能使用简易的材料建立有丝分裂过程细胞模型,理解染色体的规律性变化保证了遗传信息的稳定性,认可模型在描述和解释生物学机制方面的重要作用。

1.4 评分规则和学习证据

同一学段学生的知识能力水平存在差异,这就要求评分规则能帮学生解决三个问题:目前处于什么水平?将要达到什么水平?怎么能够更好地到达?通过将学生当前的表现和评分规则所描绘的目标表现进行比较,在师生之间、生生之间的进行交流与反馈,可以发展学生自我主导的学习。围绕“目标-维度-水平”的设计思路,学习目标(2)包含“模型的功能”这一维度,表现性评价如图3所示。其中,评分规则包括评价模型的维度及不同水平的一般性描述,学习证据是学生在真实情境中任务完成情况的演绎性表现。

图3 “模型的功能”表现性评分规则

学习目标(1)和(3)的表现性评价如图4所示。学生在建模过程中逐渐深化对染色体规律性变化的理解,形成用系统观分析生物问题的思维。学生需要意识到静态模型只能描述一些重要阶段的细胞特征,无法模拟连续过程,从而认可模型在解释力上可能存在不足并需要进一步完善。

2 小结

通过表现性学习任务,学生能充分展示概念理解和能力素养,利用评分规则找到自我表现定位,并通过学习活动朝更高阶的水平迈进。因此,表现性评分规则既是学习目标也是学习路径,这个体系使每个学生的学习机会最大化。制定合理的表现性评分规则至关重要,这个规则既要立足学习目标又要符合学生特质,需要大量实证研究的支持。在实际教学时,开放性任务会引发学生更多的思考,例如,在构建模型的学习活动中,学生可能会困惑线粒体如何扩增、核仁为什么会消失等问题,这对教师备课和课堂灵活性提出了更高要求。在中学阶段,很多活动适合开展表现性评价,由于评价耗时较长,通常需要教师课前完成相关准备、课后延伸评价等,因此表现性评价更适合在大单元教学背景下开展。